千年懸空寺之謎:它在山體滑坡和地震後壹直屹立不倒
隨著旅遊旺季的臨近，山西省大同市文物局的專家擔心恒山懸空寺的遊客會過多。這座懸浮在空中幾千年的古廟，每天能頂得住三千多人嗎？古建築專家柴澤軍等人為此展開了調查，結果出人意料！本片以懸空寺的“結構與位置”為線索，壹步步解開懸空寺的懸掛、不朽與承重之謎，最終揭示了古寺“千古懸”的奧秘。
它既不宏大，也不華麗，卻超越了地球的引力，懸掛在空中。它的高度令人恐懼！1500年經歷了無數次的山崩、地震、雨水侵蝕，它壹直屹立不倒。
主持人:站在這60米高的懸崖上往下看，就像站在20層樓的樓頂。真的感覺很神秘！我覺得誰到了那裏，腳下都會發軟。喜歡旅遊的朋友可能看過，這個地方是我們國家非常有名的旅遊景點，就是山西大同渾源的懸空寺。然後這個廟很老了，據說越來越多人愛。如果遊客越來越多，恐怕保護這座千年古剎的難度會越來越大。為什麽這麽說？因為懸空寺，懸空寺，顧名思義，不僅是建在離地面60多米的懸崖上，而且整個建築都是懸浮在空中的！
懸空寺有41大殿。令人難以置信的是，所有亭子的底層似乎都從懸崖的正面伸出來。好像亭臺樓閣都掛在懸崖上！那麽，懸崖上這麽大規模的寺廟是靠什麽支撐的呢？
衡山壹帶流傳著這樣壹首民歌:懸空寺，半天高，三個馬尾辮吊在空中。“馬尾辮”指的是這些連接亭臺樓閣和棧道與巖石的紅色樹樁。共有30棵立木，分為三組，每組長約十米。分別設置在兩座亭子和壹條棧道下，給人的第壹印象是懸空寺似乎是由這三組樹樁支撐在懸崖上的。懸空寺是靠這些樹樁支撐的嗎？
昌在懸空寺管理處工作了10多年。當初他也以為懸空寺是靠這些樹樁支撐的。然而，壹個偶然的發現讓他非常不解。
大同渾源文物局文物科科長常:這個地方是壹條古棧道，由懸空寺的兩個三層樓閣連接起來。在這條棧道下，我們所有人從下面看這根柱子，就好像它是個配角。事實上，它可以搖擺。
這些搖曳的樹樁很小，直徑不超過十厘米。而上面的亭子有幾十噸重。這麽細長的立木能起到支撐作用嗎？更令人驚訝的是，人們在查閱懸空寺的史料時，並沒有發現任何立木的痕跡。
北京市民間美術家協會會員趙四:我90年代初去的時候，懸空寺的棧道上沒有柱子，兩邊的寺廟裏也沒有多少柱子。我能說什麽呢？沒有柱子，還是掛著。
趙思敬曾多次遊覽恒山懸空寺。在早期的照片中，他沒有發現任何立木，因此他懷疑懸空寺下的立木根本沒有支撐作用。沒有這些柱子，亭臺樓閣和棧道靠什麽支撐？
考古學家發現，所有懸空寺的亭子和棧道下都埋有橫梁:這些直徑約50厘米的木頭，似乎是從巖石中長出來的。這些橫梁露出來的部分大概有壹米左右，恰好是木板鋪成的走廊。不僅是走廊，整個展館的底座都直接壓在這些橫梁上。
據專家統計，懸空寺* * *，這樣的橫梁有27根，這些橫梁很可能是攪動整個亭子的關鍵。但令人不解的是，懸空寺四周都是高達百米的懸崖峭壁。古人是如何完成這些橫梁的架設的？
20世紀80年代，考古學家在峽谷南部陡峭的石壁上偶然發現了兩排方形的石洞。有趣的是，這些石洞沿著河面上方的懸崖壹字排開，仿佛是要帶領人們走出山谷。難道這就是傳說中的棧道？
羅先生是國家文物局古建築研究專家組組長，長期從事中國古建築研究工作。他從這些石洞的排列推斷，這是木塞，很可能是壹條古代棧道的遺跡。
古人為了通過懸崖運送物資，就在懸崖上挖石洞，然後在裏面插上橫梁，再鋪上木板，就這樣修建了壹條在懸崖上通行的棧道。羅認為，懸空寺的橫梁上也插有類似這樣的石洞，起到支撐作用。
國家文物局古建築專家組組長羅:壹模壹樣，壹模壹樣，就是跟這個懸空寺壹樣，就是在懸崖上打洞，插這個梁。
從航空寺現存的橫梁來看，橫梁的直徑與這些石洞非常吻合。據測量，這些石洞的深度在壹米左右，所以估計石洞的深度加上橫梁露出的壹米可能只有兩米長。
但懸空寺的亭子重量遠遠超過棧道的木板重量。兩米長的橫梁能支撐住巨大的亭子嗎？
羅認為，懸空寺下面橫梁的長度肯定超過兩米。目前暴露在外的壹米橫梁只是它本身的壹小部分，大部分橫梁都藏在懸崖裏。如果這些橫梁只有兩米，那麽整個展館早就跌入深淵了！
國家文物局古建築專家組組長羅:就像這個杠桿，壹根梁挑出來，就挑出來了。長尾在懸崖裏，很深。可以和這部分比，是三分之二。它只是保證了所選部分的安全。
主持人:我們可以把這個地方看成恒山的山。我們把它當成這根梁，單根，這個小樓把它當成懸空寺。我們用它來說明什麽？我們假設這個橫梁有4米長，現在我們在山上挖的這個山洞，我是說這部分。這部分的長度是壹米。現在我要把光束射入這個洞穴。這個呢？它是被打入洞內壹米距離的橫梁。但是，我們不要忘記，在橫梁下面，還有壹部分是這塊3米長的巖石的底座，那麽它會變成什麽呢？這是壹根橫梁，有3米長，緊緊地靠在巖石上。真正懸空的只有壹米，構成杠桿，橫梁本身就是杠桿。那麽基座的末端就成了支點。懸空寺的這些建築呢？正是基於這壹點。但是，在外面，還有壹米的距離，真的是懸浮著。而這個地方只是懸空寺的另壹個走廊。然後遊客會走在上面。所以有人認為，如果這部分站了很多遊客，這橫梁還能承受得住嗎？會不會開裂危險！
當專家對橫梁做進壹步調查時，發現棧道下面的樹樁可以晃動，沒有支撐作用，但是亭子下面的樹樁就完全不壹樣了。這些柱子只是支撐著橫梁，幾乎不能移動。這些樹樁也起到了支撐作用嗎？
國家文物局古建築專家組組長羅:因為這個木頭比較重，所以它下面壹定要有這個柱子支撐，這樣才會安全。過去我們常說，墻倒了，房子不會塌。為什麽呢？它由這根柱子支撐著。
懸空寺最高的建築殿下有22根樹樁。這些柱子的上端支撐著橫梁，下端牢牢地壓在巖石上。正是這些立柱和橫梁形成了強大的支撐體系，保證了亭子的懸掛和走廊行人的安全通行。經過多年的研究，羅發現這種梁柱的支撐方式在古代建築中被廣泛采用。
國家文物局古建築研究專家組組長羅:古時候有壹個人叫有朝，他有壹個巢，這個巢就是鳥的巢。大概比神農更早，他用樹枝和樹幹建造的房子就像樹上的鳥巢壹樣，就是出自這個源頭。這個源頭後來發展成為中國木結構體系。
我國古代工匠很早就掌握了這種技術，在宮殿、都城、橋梁、住宅中得到了廣泛的應用。但是，在恒山這樣的絕壁上建寺廟，幾乎是任何人都無法想象的。因此，懸空寺壹經建成，就被視為奇跡。
北京市民間美術家協會會員趙思敬:根據《嘉慶重建大壹統》中的記載，這座懸空寺始建於北魏，興盛於元代。
懸空寺最早的三尊石佛是在公元500年左右的北魏時期雕刻的，所以懸空寺至少有1500年的歷史。對於現代人來說，1500年前的工匠既沒有炸藥，也沒有今天復雜的建築機械。他們是怎麽在石墻上挖石洞的？張守智是渾源有名的石匠。直到現在，我們的祖先傳下來的石頭切割工具仍然保存著。
張守智:這個東西是老壹輩傳下來的。這個東西叫牛角，這個東西叫鑿子。在古代，這種鋼是稀缺的。它壓了這個，這個面是磨的，但是這個面不是磨的。
專家推斷，當時的工匠只能用這些簡單的鐵制工具挖掘27個放置橫梁的石洞。
如今，古棧道的橫梁已不復存在，但這些石洞的痕跡依然清晰可見。那麽，古人是怎麽把房梁牢牢插在窯洞裏的呢？上世紀90年代，文物保護部門試圖更換懸空寺的部分橫梁，卻發現無法從石洞中拔出。幾經周折，專家發現所有的橫梁都經過了特殊處理。當他們被插入石洞時，他們在壹端被楔住，當他們被打入洞內時，楔子會分散橫梁，牢牢地卡在石壁上。它們的功能類似於今天的膨脹螺栓，越深，固定得越緊。
主持人:現在，我再給妳演示壹遍。現在我先在這裏輕輕楔入楔子，楔入橫梁。現在我開始把橫梁插進洞裏，壹直在外面敲。這個楔子已經完全嵌入了這個橫梁，所以它前面的頭變得很大，實際上就是膨脹的意思。這樣，如果這根梁拔不出來，其實妳想想，換成懸空寺也壹樣。這根橫梁可以牢牢地卡在懸崖上。這也是懸空寺千年不壞的壹個原因。因為那個年代的建築材料，我們沒有別的選擇，只能選擇木材。但是，眾所周知，木材是有壹定壽命的，會腐蝕。畢竟懸空寺建於1500多年前。這片樹林有什麽變化嗎？
據史料記載，懸空寺自建立以來的1500年間，經歷了多次大修。雖然今天的懸空寺的結構和位置沒有改變，但專家從建築風格判斷，現存的懸空寺建築大多是明代重建的。
國家文物局古建築研究專家組組長羅:從它的建築的法式風格來說，就是它的結構，屬於明朝的。鬥拱是隨著每個時代的發展而變化的。
據寺內壹塊清代同治年間的石碑記載，懸空寺木結構的最後壹次維護已有140多年。這些梁雖然已經開裂，但並未腐朽。橫梁能經受住百年風雨的侵蝕，關鍵在於壹種特殊處理。
北京市民間美術家協會會員趙思敬:因為它經過桐油浸泡，或者反復塗抹，沒有蟲蟻的腐蝕，所以它還能牢牢地在這塊巖石上壹千多年。因為它用的木材是當地的杉木，國內比較豐富。這種木材非常適合建築、造船和車輛。
主持人:根據廟裏石碑的記載，當時工人們首先要為它排好橫梁，然後在山腳下，用木頭做每棟樓用的木構件。當所有的組件完成後，它們被運送到山頂。到達山頂後，工人和這些組件用繩子放在山腰上。然後，工人們將這些組件組裝成獨立的建築。當所有的單體建築完成後，工作還沒有結束，還會鋪壹條棧道把各個單體建築連接成壹個整體，從而成為壹座懸浮的寺廟。當然，這需要非常長的時間。然後古人有壹句詩描寫當時的懸空寺，叫做“飛亭絕壁上，白雲數封，海市蜃樓疑海，鳥徑不在雲間。”但是現在這個空中樓閣面臨著來自地下的威脅！
上世紀90年代，杭空寺所在的金龍口谷出現了危機。
王霞懸空寺管理處工作人員:中午1: 48，我們剛吃完午飯，正在接待室休息。我們正在休息的時候，外面突然壹聲巨響，很多石頭飛了下來。懸空寺是灰色的，我什麽也看不見。我當時特別害怕。我以為航空寺沒了，那麽大的石頭都砸進去了。非常幸運的是，懸空寺安然無恙。妳更開心的是什麽？當時我們接待了壹個42人的德國代表團，都在廟裏，毫發無損。
剛才的場景是地震造成的懸崖滾石。渾源歷史上發生過多次地震。近40年來，發生過兩次6級以上地震，其中壹次造成渾源縣三分之壹的房屋倒塌，損失巨大。懸空寺安然無恙！是什麽讓這座空中樓閣沒有倒塌？懸空寺是典型的古代木結構建築。不僅懸亭是用木頭支撐在懸崖上的，亭身本身的框架結構也是由木梁、木柱組成，形成榫卯結構。
國家文物局古建築群專家組組長羅:梁和柱的結合叫榫卯。這種榫釘結構最大的特點就是可以防震，吸收地震能量。我稱之為彈性結構。
榫卯結構是將壹塊木頭的凸出部分插入另壹塊木頭同樣大小的凹孔中。當這種結構的建築受到巨大的外力時，各部分相互移動，外力消失後又能恢復原狀，所以不會被完全破壞。這種結構的特點是懸空寺在歷次地震中幸存的主要原因。
懸空寺上方是翠屏峰200多米高的懸崖。為什麽200米高落下的巨石不能是小廟？
從側面看，翠屏峰的海拔是壹個凹弧，而懸空寺所在的位置恰好是翠屏峰最凹的地方，所以從山上滾下來的石頭只會從懸空寺前面直接落到地上，根本不會砸到懸空寺。
北京市民間美術家協會會員趙思敬:懸空寺之所以能夠存活1400多年，沒有什麽改變或者倒塌，跟它選擇的環境有關。我們再來看看杭空寺，它位於壹個鍋底。在山上，據說是鍋底。這個鍋底上面，可以在雨季擋雨。
北京市民間美術家協會會員趙思靜:在這種大晴天，只能上午幾個小時。
懸空寺所在的翠屏峰俯瞰壹條內收弧，對面的恒山主峰也是壹條內收弧。兩座山峰像兩只手壹樣纏繞著懸空寺，使得懸空寺的日照時間很短，避免了木材因暴曬而風化。只是很短的日照時間，為欣賞懸空寺獨特的夜景創造了條件。
考古人員還在這條峽谷中發現了壹些異常:渾源河在懸空寺腳下流淌，而峽谷壹側的懸空寺卻幹涸異常；這個峽谷底部風力很大，但是懸崖上的懸空寺風力很小。
原來兩山之間的金龍口峽谷出口很窄。無論多強的風吹進谷底，懸崖的凹處都會變小。強風吹走渾源河的濕氣，保證了懸空寺的通風幹燥。
國家文物局古建築群專家組組長羅:山突出的地方或者變化的地方，就用梁或者橋組合起來，就成了壹組有著城堡般的仙山組合的藝術。價值很高，確實有音樂風格和跌宕起伏。我覺得懸空寺在這方面非常非常好。
今天再次走在懸空寺的亭臺樓閣、棧道上，時間仿佛停止了。只有流動的渾源河和山谷的風提醒著我們，這座建築早已與山谷融為壹體。時光荏苒，正是1500前的工匠們的智慧，才在懸崖峭壁上創造出如此不可思議的偉大建築。
主持人:據說唐代大詩人李白遊歷此地，看到了懸空寺。這種情況讓他有了詩意，但他沒有寫詩，而是留下了兩個字，叫“壯觀”。這是罕見的。李白詩多，留下的詞不多見。後來，明末著名的地理學家徐霞客也來到此地，興高采烈地寫下了《天下大觀》，描述了古代建築史上的壹大奇跡。在建造懸空寺的時候，我們古代的祖先沒有我們現在這樣的現代生產工具和這麽好的建築材料。他們僅僅用了壹些木頭、幾根繩子和幾把鑿子，巧妙地利用了恒山的地形，建造了如此宏偉的建築。真是令人欽佩。但是，懸空寺畢竟是木結構建築。後人現在要做的，就是盡力延長它的壽命，讓它永遠屹立在衡山。好了，感謝您收看今天的《走近科學》。